ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Латуни из "Структура коррозия металлов и сплавов" Из сплавов меди наиболее широко используются медноцинковые сплавы (латуни), содержание цинка в которых до 47—50 % (ат.). Различают двойные (простые) и многокомпонентые (легированные) латуни. Состав латуней некоторых промышленных марок приводится в табл. 5.2 [5.12]. [c.212] Примечание. В примеси остальное 2п. [c.212] в многокомпонентных латунях иногда наблюдается образование у- и других фаз. [c.213] Макроструктура слитков латуней, отлитых различными способами, дана на рис. 6.12. У всех слитков наблюдается зональность строения. Внешняя зона слитков состоит из столбчатых кристаллов, перпендикулярных поверхности слитка. При высокой скорости охлаждения эти кристаллы прорастают через толщу слитка и встречаются в определенной зоне, которая называется зоной слабины, где связь между отдельными зернами наиболее ослаблена. [c.213] Литые а-латуни имеют типичную дендритную структуру, которая обычно наблюдается для твердых растворов (рис. 5.13). После деформации и отжига эти латуни имеют рекристаллиза-ционную структуру с двойниковыми зернами (рис. 5.14), размеры которых зависят от степени деформации и температуры отжига. [c.213] Для латуней наиболее характерны два вида разрушения. [c.215] Эго обесцинкование и коррозионное растрескивание. [c.215] Следовательно, вначале коэффициент обесцинкования латуней равен бесконечности, а затем становится равным единице. [c.215] Образовавшийся на поверхности корродирующей латуни слой мелкокристаллической меди практически не тормозит анодное растворение латуни, но восстановление ионов меди из раствора является дополнительным катодным процессом и поэтому скорость коррозии латуни возрастает примерно в 1,5 раза. Дело осложняется тем, что осаждение меди начинается в наиболее активных точках поверхности и это провоцирует возникновение ряда локальных коррозионных поражений. Из них наиболее опасными являются пробочное разрушение (язвы, заполненные губчатой медью) и растрескивание. [c.216] На зачищенных наждачной бумагой а-латунях в 0,5 н. Na l при 20—25 °С обесцинкование наблюдается при содержании цинка, равном 25—30 % (ат.), а при 80 °С — при 15—20 % (ат.). В замкнутых системах, где накопление меди может идти до высоких концентраций, осаждение меди происходит при меньшем содержании цинка в латуни (менее отрицательных потенциалах коррозии). Но латуни Л85 обычно не подвергаются этому виду разрушения. [c.217] Механизм коррозии латуней -структуры (47—50 % ат. Zn — мунц-металл) более сложен. Дело в том, что из-за более высокого содержания цинка в этих латунях, при селективном растворении цинка образуется повышенная концентрация вакансий, поверхностный слой латуни становится крайне нестабильным и разрушается с образованием металлической меди в собственной фазе. Для -латуни ЛбЗ в 0,1 н. НС при 20 °С примерно 40—45 % (ат.) медной составляющей латуни переходит в собственную фазу по этому механизму [5.18]. Остальная медь ионизируется и в дальнейшем может восстановиться в собственную фазу [5.19]. Так как -латуни имеют достаточно отрицательный потенциал коррозии, то восстановление меди из коррозионной среды протекает наиболее быстро и полно. [c.217] Коррозия (о5 Ч- Р)-латуней — наиболее сложный процесс. Здесь реализуются оба механизма обесцинкования латуней. А также накладывается работа коррозионного элемента а-фаза — -фаза , в котором -фаза выступает в качестве анода. Потенциал коррозии этих латуней из-за малой анодной поляризуемости -фазы практически равен потенциалу -лагунеп, поэтому псевдоселективная коррозия всегда имеет место и на а-фазе. [c.217] Предупреждение обесцинкования латуней должно планироваться из знания механизма коррозии в данных условиях. Обесцинкование, связанное с осаждением меди, можно предупредить введением добавок ПАВ, которые тормозят катодное восстановление ионов меди. Причем содержание растворимых продуктов окисления в коррозионной среде (в случае замкнутой системы) не должно быть высоким. Этого можно достичь установкой в системе цинковых пластин, на которых будет осаждаться медь. Наиболее эффективным способом является легирование латуней мышьяком, который растворим в а-латунях примерно до 0,1 %. Чаще в латунь мышьяк вводят в количестве 0,05 %, однако и 0,01 % As оказывается достаточным, чтобы предупредить обесцинкование а-латуни Л70 в 0,5 н. Na l. При содержании мышьяка выше 0,1 % по границам зерен латуни образуются прослойки хрупкого химического соединения UgAs. Сурьма и фосфор также предупреждают обесцинкование латуней, но в меньшей степени, fio они плохо растворимы в а-латуни, образуют хрупкие соединения и резко снижают пластичность. [c.217] Механизм действия этих добавок состоит в том, что они повышают перенапряжение реакции восстановления меди до металлического состояния и, видимо, катализируют реакцию гидролиза ионов меди до оксида меди (I). Последнее является очень полезным, так как из-за этого не происходит увеличения концентрации растворимых продуктов окисления меди в коррозионной среде (в замкнутых системах) и отсутствует увеличение скорости коррозии за счет переноса ионами меди электронов от кислорода к поверхности металла (автокаталитический эффект). [c.218] Введение мышьяка в -латуни не предупреждает обесцинкование, так как -латуни имеют столь отрицательный потенциал коррозии, что мышьяк уже не может затормозить реакцию восстановления ионов меди. Так как потенциал коррозии (ос )-латуней близок к потенциалу коррозии -латуней, то и легирование (а + Р)-латуней мышьяком не снижает обесцинкования. [c.218] Легированные мышьяком и фосфором латуни могут подвергаться межкристаллитной коррозии [5.20]. [c.218] Введение третьего компонента обычно проводят для получения соответствующих механических, электрических или технологических свойств, однако при этом изменяется коррозионное поведение и особенно обесцинкование. [c.218] Третий компонент в латуни прежде всего изменяет ее структуру. Диаграммы состояния тройных латуней изучены недостаточно, поэтому для определения ожидаемой структуры исходят из представления о так называемых коэффициентах замены цинка (коэффициенты эквивалентности). Третий элемент действует на структуру латуни так же, как и цинк, но эффект от добавки 1 % элемента иной. Приняты следующие значения коэффициентов эквивалентности для кремния 10—12, алюминия 4—б, олова 2, свинца 1, железа 0,9, марганца 0,5 и никеля минус 1,3, т. е. все добавки сужают -область, а никель расширяет. [c.218] Вернуться к основной статье